Hệ thống kiến thức trọng tâm chương hạt nhân Nguyên tử - Vật lí lớp 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT HOẰNG HOÁ 4
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
CHƯƠNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ- VẬT LÍ LỚP 12
Người thực hiện: Nguyễn Văn Trào
Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn
SKKN thuộc môn: Vật lí
THANH HÓANĂM 2019
MỤC LỤC
Trang
A. MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn đề tài.
Vật lí là một trong những môn học khó, học sinh muốn học tốt cần phải hiểu được bản chất của các hiện tượng vật lí, hệ thống được các kiến thức trọng tâm và vận dụng để giải các bài tập. Mặt khác bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết ôn tập lại không nhiều so với nhu cầu cần hệ thống kiến thức của học sinh. Chính vì thế, giáo viên khi giảng dạy cần phải định hướng cho học sinh hệ thống lại kiến thức trọng tâm của một chương đã học một cách tốt nhất nhằm giúp các em có kiến thức tổng hợp, phân loại và giải được các dạng bài tập của chủ đề vật lí đã học, tạo cho học sinh niềm say mê, sự hứng thú và yêu thích môn học. 
Trong các đề thi trung học phổ thông Quốc giacác câu hỏi về chủ đề vật lí hạt nhânnguyên tử rất đa dạng và phong phú. Gặp những câu hỏiliên quan đến chủ đề này học sinh thường lúng túng trong việcvận dụng kiến thức, phân loại và tìm cho mình một phương pháp giải nhanh nhất và hiệu quả nhất. Do đó mất thời gian và làm ảnh hưởng đến thời gian làm các câu hỏi khác và kết quả thi không cao. 
Vì vậy việc hệ thốngkiến thức trọng tâm và áp dụng các kiến thức đó để đưa ra phương pháp giải các bài tập cho học sinh sau khi học xong một chươnglà rất cần thiết.Hiện nay chưa có nhiều tài liệu đi sâu nghiên cứu hệ thống kiến thức trọng tâm về chủ đề vật lí hạt nhân nguyên tử.
Qua thực tế 19 năm giảng dạy ở trường trung học phổ thông tôi đã hệ thống được các kiến thức trọng tâm chươnghạt nhân nguyên tử từ đó phân loại và đưa ra được các phương pháp giải các dạng bài tậpvề chủ đề này. Vì vậy tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm để nghiên cứu là:
“Hệ thống kiến thức trọng tâm chương hạt nhân nguyên tử - vật lí lớp 12”
II. Mục đích nghiên cứu.
Mục đích của đề tài này là giúp các em học sinh hệ thống lại các kiến thức trọng tâm của chươnghạt nhân nguyên tử trong chương trình vật lí 12 từ đó các em có thể phân loại và đưa ra các phương pháp giải các bài tập về hạt nhân nguyên tử một cách nhanh nhất, chính xác và đạt hiệu quả cao nhất.
III. Đối tượng nghiêncứu.
Đề tài “Hệ thống kiến thức trọng tâm chương hạt nhân nguyên tử- vật lí lớp 12”
 tập trung nghiên cứu hệ thống các kiến thức trọng tâm của chươnghạt nhân nguyên tửbao gồm các kiến thức trọng tâm về: cấu tạo hạt nhân, các loại phóng xạ, định luật phóng xạ, phản ứng hạt nhân, năng lượng tỏa ra hoặc thu vào trong phản ứng hạt nhân trong chương trình vật lý lớp 12 THPT.
IV. Phương pháp nghiên cứu.
1. Nghiên cứu lí luận. 
- Nghiên cứu cơ sở lí luận để làm sáng tỏ vai trò của việc hệ thống kiến thức trọng tâm trong dạy học vật lí, áp dụng để giải các dạng bài tập về hạt nhân nguyên tử nói riêng và bài tập vật lí nói chung.
2. Nghiên cứu thực tiễn. 
- Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa và tìm hiểu chương trình vật lí lớp 12 THPT, nghiên cứu các tài liệu tham khảo có liên quan để xác định các dạng bài tập về hạt nhân nguyên tử. Từ đó xác định các kiến thức toán học có liên quan để vận dụng giải các bài tập về hạt nhân nguyên tử trong chương trình vật lý 12, trong các đề thi nhanh chính xác và hiệu quả nhất.
3. Thực nghiệm sư phạm. 
- Tiến hành giảng dạy song song với việc tìm hiểu các học sinh lớp 12 trường THPT Hoằng Hoá 4 – Hoằng Hoá – Thanh Hoá . Trên cơ sở phân tích định tính và định lượng kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả của các biện pháp do đề tài sáng kiến đưa ra. 
- Thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm: Từ tháng 08 năm 2017 đến tháng 05 năm 2019. 
- Địa điểm: Trường THPT Hoằng Hoá 4 – Hoằng Hoá – Thanh Hoá  
V. Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm.
- Đề tài“Hệ thống kiến thức trọng tâm chươnghạt nhân nguyên tử - Vật lí lớp 12”
đã hệ thống đầy đủ các kiến thức trọng tâm về vật lí hạt nhânnguyên tử bao gồm các kiến thức lý thuyết và các công thức quan trọng.
- Từ các kiến thức trọng tâm này giúp các em học sinh có thể phân loại và đưa ra phương pháp giải phù hợp để giải một số dạng bài tập thường gặp về vật lí hạt nhân như: Cấu tạo hạt nhân, phóng xạ hạt nhân, phản ứng hạt nhân... trong chương trình vật lý lớp 12 THPT. Từ đó giúp học sinh có một kiến thức tổng hợp về vật lí hạt nhân để vận dụng vào giải quyết các câu hỏi và bài tập về hạt nhânnguyên tử trong các đề thi.
B. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
I. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Việc dạy học vật lí trong nhà trường phổ thông không chỉ giúp học sinh hiểu được sâu sắc và đầy đủ các kiến thức vật lí phổ thông mà còn giúp các em vận dụng các kiến thức đó giải quyết nhiệm vụ của bài tập vật lí và những vấn đề xãy ra trong cuộc sống. Để đạt được điều đó, học sinh phải có những kiến thức vật lý nhất định và phải thường xuyên rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo trong cuộc sống hằng ngày. Kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí vào việc giải bài tập và giải thích các hiện tượng xãy ra trong thực tế đời sống hằng ngày là thước đo độ sâu sắc và vững vàng những kiến thức vật lí mà học sinh đã được học. 
Vật lí là một môn khoa học giúp học sinh nắm được các qui luật vận động của thế giới vật chất và các bài tập vật lí giúp học sinh hiểu rõ các qui luật vận động ấy, biết phân tích và vận dụng các quy luật ấy vào thực tiễn. Mặc dù giáo viên đã trình bày tài liệu một cách rõ ràng, mạch lạc, hợp lôgíc, phát biểu định luật,làm thí nghiệm đúng theo yêu cầu và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học sinh nắm vững và sâu sắc kiến thức vật lí. Vì vậy việc hệ thống kiến thức trọng tâm cho cho học sinh sau khi học một chủ đề vật lí là việc làm cần thiết và rất quan trọng. Từ những kiến thức trọng tâm của một chủ đề vật lí đã được hệ thống, học sinh có thể vận dụng để phân loại và đưa ra phương pháp giải các bài tập vật lí, giải quyết các tình huống cụ thể nảy sinh trong đời sống hằng ngày. 
II.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Qua thực tế khảo sát học sinh các lớp trực tiếp giảng dạy và học sinh các khối lớp trong trường tôi nhận thấy việc hệ thống kiến thức trọng tâmsau khi học xong một chủ đề vật lí của học sinh trung học phổ thông còn rất hạn chế. Khi gặp một dạng bài tập vật lí học sinh thường lúng túng trong quá trình phân tích, phân loại dạng bài tập và sử dụng kiến thức vật lí nào để giải quyết bài toán đó. Các tài liệu tham khảo hiện có thường chỉ giải một số bài tập cụ thể, vì vậy học sinh không áp dụng được cho các dạng bài tập ở dạng tương tự. Các năm gần đây, để phân loại học sinh trong các đề thi thường xuyên xuất hiện một số câu hỏi khó trong đó có những câu hỏi về vật lí hạt nhân nguyên tử... Khi gặp những dạng bài tập này đòi hỏi học sinh phải sử dụng các kiến thức toán học, hóa học, kết hợp với các kiến thức vật lí mới đưa ra cách giải nhanh và chính xác. Xuất phát từ thực trạng đó tôi đã viết
đề tài “Hệ thống kiến thức trọng tâm chương hạt nhân nguyên tử – vật lí lớp 12”nhằm hệ thống kiến thức về chương hạt nhân nguyên tửtừ đó giúp các em có kiến thức tổng hợp, phân loại và đưa ra các phương pháp giải phù hợp với từng dạng bài tập, giúp học sinh khắc sâu kiến thức và vận dụng để giải quyết được các hiện tượng vật lí nảy sinh trong thực tế đời sống.
III. Các biện pháp thực hiện.
1. Các kiến thức trọng tâm về cấu tạo hạt nhân.
1.1.Cấu tạo hạt nhân nguyên tử
- Hạt nhân nguyên tử có kích thước rất nhỏ (đường kính cỡ10-14m đến 
10-15m), nhưng lại được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là các nuclôn. 
- Có hai loại nuclôn: prôtôn p (p=H) mang điện tích nguyên tố dương, nơtrôn n (n) không mang điện.
- Kí hiệu hạt nhân là 
- Một nguyên tố có số thứ tự Z trong bảng hệ thống tuần hoàn thì hạt nhân của nó có Z prôtôn và N nơtrôn. 
- Tổng số prôtôn và nơtrôn gọi là số khối A. Số khối: A = Z + N.
1.2. Lực hạt nhân
Các nuclôn cấu tạo nên hạt nhân liên kết với nhau bởi các lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân( lực tương tác mạnh). Lực hạt nhân có bán kính tác dụng cỡ 10-15 m. Nó có bản chất khác trọng lực, lực tĩnh điện và lực từ.
1.3. Đồng vị
Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtrôn N nên khác số khối A gọi là các đồng vị, chúng có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.
VD: Hidrô H có 2 đồng vị:; đơteri H (D) ; triti H (T).
1.4. Khối lượng nguyên tử, khối lượng hạt nhân:
- Trong vật lý nguyên tử và hạt nhân người ta thường dùng đơn vị khối lượng gọi là đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u.
1u = khối lượng nguyên tử cacbon C, do đó có thể gọi đơn vị này là đơn vị cacbon. 1u =1,66055.10-27kg.
- Một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng nguyên tử xấp xỉ bằng A tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử u. 
- NA = 6,022.1023 là số nguyên tử hoặc phân tử trong 1 mol chất gọi là số Avôgađrô.
1.5. Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, năng lượng liên kết hạt nhân
Hệ thức Anhxtanh giữa khối lượng và năng lượng
Vật có khối lượng m thì có năng lượng nghỉ E = m.c2. Với c = 3.108 m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không. Từ đó suy ra đơn vị của khối lượng nguyên tử có thể tính theo công thức . Từ đó suy ra .
Độ hụt khối của hạt nhân: Xét hạt nhân độ hụt khối:Dm = m0 – m
Trong đó:m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A-Z)mn là tổng khối lượng các nuclôn.
m là khối lượng hạt nhân X được tạo thành khi liên kết các nuclôn trên.
Năng lượng liên kết: 	DE = Dm.c2 = (m0-m)c2
Năng lượng liên kết riêng: là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn:
Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
2. Các kiến thức trọng tâm về phóng xạ hạt nhân.
2.1.Hiện tượng phóng xạ:
- Định nghĩa phóng xạ: Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. 
Các tia phóng xạ không nhìn thấy được, nhưng có thể phát hiện được chúng do chúng có khả năng làm đen kính ảnh, làm iôn hóa chất khí, bị lệch trong điện trường, từ trường, ...
- Đặc điểm của hiện tượng phóng xạ:
Hiện tượng phóng xạ do các nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra, hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài.
Không thể can thiệp để làm cho sự phóng xạ xảy ra nhanh hơn hoặc chậm hơn.
2.2. Các loại tia phóng xạ:
Có 3 loại tia phóng xạ
+ Tia anpha a: là chùm hạt nhân hêli He, gọi là hạt a. Hạt a mang điện tích +2e. hạt a được phóng ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 107m/s, chỉ đi được tối đa 8 cm trong không khí, có khả năng làm iôn hóa chất khí, có khả năng đâm xuyên yếu.
+ Tia bêta b: gồm 2 loại
	- Loại phổ biến là các hạt bêta trừ, kí hiệu là b-; đó là chùm các êlectron mang điện tích -e.
	- Một loại khác hiếm hơn là các hạt bêta cộng, kí hiệu là b+ ; đó là chùm hạt có khối lượng như êlectron nhưng mang điện tích +e gọi là các pôzitrôn. 
	Các hạt b được phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, có thể bay xa tới hàng trăm mét trong không khí, khả năng iôn hóa chất khí yếu hơn tia a, khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia a.
+ Tia gamma g: có bản chất là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10-11m). Đây là chùm phôtôn năng lượng cao, có khả năng đâm xuyên rất mạnh, và rất nguy hiểm cho con người. Tia g có mọi tính chất như tia Rơnghen. Tia g không bị lệch trong điện trường và từ trường.
2.3. Định luật phóng xạ:
*Nội dung định luật: Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau mỗi chu kỳ này thì một nữa số nguyên tử của chất ấy biến đổi thành chất khác.
*Các công thức về định luật phóng xạ:
- Số nguyên tử chất phóng xạ còn lại sau thời gian t là:
- Số hạt nguyên tử bị phân rã bằng số hạt nhân con được tạo thành và bằng số hạt (a hoặc e- hoặc e+) được tạo thành:
- Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t là:	
Trong đó: N0, m0 là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu
	T(s) là chu kỳ bán rã
	(s-1) là hằng số phóng xạ
	l và T không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài mà chỉ phụ thuộc bản chất bên trong của chất phóng xạ.
-Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t : 
-Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: 
- Phần trăm chất phóng xạ còn lại: 
- Khối lượng chất mới được tạo thành sau thời gian t
Trong đó: A, A’ là số khối của chất phóng xạ ban đầu và của chất mới được tạo thành,NA = 6,022.10-23 mol-1 là số Avôgađrô.
Lưu ý: Trường hợp phóng xạ b+, b- thì A = A’Þ m’ = Dm 
*Độ phóng xạ H
 Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, đo bằng số phân rã trong 1 giây là 
Trong đó: H0 = lN0 là độ phóng xạ ban đầu.
Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây. Ngoài ra còn dùng đơn vị là Curi (Ci); 1Ci = 3,7.1010 Bq 
Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) thì chu kỳ phóng xạ T phải đổi ra đơn vị giây(s).
3. Các kiến thức trọng tâm về phản ứng hạt nhân.
3.1. Phản ứng hạt nhân .
- Định nghĩa phản ứng hạt nhân: Mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân gọi là phản ứng hạt nhân.
- Phân loại: Gồm 2 loại: 
+ Phản ứng hạt nhân tự phát ( hay phóng xạ) :A ® B + C
+ Phản ứng hạt nhân kích thích ( hay phản ứng hạt nhân tương tác):
Trong số các hạt này có thể là hạt sơ cấp như nuclôn, eletrôn, phôtôn ...
3.2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân.
+ ĐL Bảo toàn số nuclôn (số khối A): A1 + A2 = A3 + A4
+ĐL Bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z):Z1 + Z2= Z3 + Z4
+ ĐL Bảo toàn động lượng: 
+ Bảo toàn năng lượng:
Trong đó:DE = E0 - E là năng lượng tỏa ra hoặc thu vào của phản ứng hạt nhân
là động năng chuyển động của hạt.
Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng. 
- Mối quan hệ giữa động lượng P và động năng Kcủa hạt là: 
- Khi tính vận tốc v hay động lượng P thường áp dụng quy tắc hình bình hành
Ví dụ: biết =>
 Trường hợp đặc biệt:=>
Tương tự khi hoặc 
v = 0 (p = 0) Þ p1 = p2=>. 
 (Tương tự với v1 = 0 hoặc v2 = 0) ;.
3.3. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
DE = (m0 - m)c2
Trong đó: là tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng. 
	 là tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng.
- Nếu m0>m thì phản ứng toả năng lượng DE dưới dạng động năng của các hạt C, D hoặc phôtôn g. Các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn nên bền vững hơn.
- Nếu m0<m thì phản ứng thu năng lượng |DE| dưới dạng động năng của các hạt A, B hoặc phôtôn g. Các hạt sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn nên kém bền vững.
Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân
Các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có:
Năng lượng liên kết riêng tương ứng là e1, e2, e3, e4. 
Năng lượng liên kết tương ứng là DE1, DE2, DE3, DE4
Độ hụt khối tương ứng là Dm1, Dm2, Dm3, Dm4
Năng lượng của phản ứng hạt nhân 
	DE = A3e3 +A4e4 - A1e1 - A2e2
	DE = DE3 + DE4 – DE1 – DE2
	DE = (Dm3 + Dm4 - Dm1 - Dm2)c2
* Quy tắc dịch chuyển của sự phóng xạ
+ Phóng xạ a (): 
 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn và có số khối giảm 4 đơn vị.
+ Phóng xạ b- (): 
 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối.
 Thực chất của phóng xạ b- là một hạt nơtrôn biến thành một hạt prôtôn, một hạt electrôn và một hạt nơtrinô:	
Lưu ý: - Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ b- là hạt electrôn (e-)
	- Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc rất nhỏ) chuyển động với vận tốc của ánh sáng và hầu như không tương tác với vật chất.
 + Phóng xạ b+ (): 
 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân con lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn và có cùng số khối.
 Thực chất của phóng xạ b+ là một hạt prôtôn biến thành một hạt nơtrôn, một hạt pôzitrôn và một hạt nơtrinô:
Lưu ý: Bản chất (thực chất) của tia phóng xạ b+ là hạt pôzitrôn (e+)
+ Phóng xạ g (hạt phôtôn)
Hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích có mức năng lượng E1 chuyển xuống mức năng lượng E2 đồng thời phóng ra một phôtôn có năng lượng
Lưu ý: Trong phóng xạ g không có sự biến đổi hạt nhân Þ phóng xạ g thường đi kèm theo phóng xạ a và b.
Chú ý: Các hằng số và đơn vị thường sử dụng
* Số Avôgađrô: NA = 6,022.1023 mol-1
* Đơn vị năng lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J
* Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931,5 MeV/c2
* Điện tích nguyên tố: |e| = 1,6.10-19 C
* Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u
* Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u
* Khối lượng electrôn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u
3.4. Phản ứng hạt nhân nhân tạo
	Phản ứng hạt nhân nhân tạo là phản ứng hạt nhân do con người tạo ra.
* Ứng dụng của đồng vị phóng xạ
+ Đồng vị: là các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtrôn N nên khác số khối A, chúng ở cùng một vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.
+ Đồng vị bền: là đồng vị mà hạt nhân của nó không có một biến đổi tự phát nào trong suốt quá trình tồn tại.
+ Đồng vị phóng xạ: là đồng vị mà hạt nhân của nó có thể phát ra những tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân của nguyên tố khác.
+ Ứng dụng của đồng vị phóng xạ.
	- Đồng vị Co phóng xạ tia g dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn để bảo vệ nông sản, chữa ung thư.
	- Đồng vị P phóng xạ tia b- dùng làm nguyên tố phóng xạ đánh dấu trong nông nghiệp.
	- Đồng vị cacbon C phóng xạ tia b- có chu kỳ bán rã 5600 năm được dùng để định tuổi các vật cổ, bằng cách đo độ phóng xạ của mẫu vật cổ và mẫu vật hiện nay (cùng chất cùng khối lượng) rồi dùng định luật phóng xạ suy ra tuổi.
3.5. Phản ứng hạt nhân phân hạch
* Sự phân hạch
+ Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân rất nặng hấp thụ một nơtrôn chậm rồi vỡ thành hai hạt nhân nặng trung bình.
+ Đặc điểm của sự phân hạch: mỗi phản ứng phân hạch sinh ra từ 2 đến 3 nơtrôn và toả ra một năng lượng khoảng 200MeV.
* Phản ứng phân hạch dây chuyền
+ Phản ứng phân hạch sinh ra một số nơtrôn thứ cấp. Nếu sau mỗi lần phân hạch còn lại trung bình k nơtrôn gây được phân hạch mới và khi k ³ 1 thì sẽ có phản ứng hạt nhân dây chuyền. 
+ Các chế độ của phản ứng dây dây chuyền: với k > 1: phản ứng dây chuyền vượt hạn, không khống chế được, với k= 1: phản ứng dây chuyền tới hạn, kiểm soát được, với k < 1: phản ứng dây chuyền không xảy ra.
+ Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra
 - Các nơtrôn sinh ra phải được làm chậm lại.
 - Để có k ³ 1 thì khối lượng của khối chất hạt nhân phân hạch phải đạt tới một giá trị tối thiểu nào đó gọi là khối lượng tới hạn mh. Ví dụ: Với 235U, khối lượng tới hạn mth = 15kg, với 235Pu, khối lượng tới hạn mth = 5kg,
* Nhà máy điện nguyên tử
+ Bộ phận chính là lò phản ứng hạt nhân, ở đó phản ứng phân hạch được giữ ở chế độ tới hạn khống chế được.
+ Nhiên liệu của nhà máy điện nguyên tử là các thanh Urani đã làm giàu 235U đặt trong chất làm chậm để giảm vận tốc nơtrôn.
+ Để đạt được hệ số k = 1, người ta đặt vào lò các thanh điều chỉnh hấp thụ bớt các nơtrôn .
+ Năng lượng do phân hạch tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt được chuyển thành nhiệt năng của lò và truyền đến nồi sinh hơi chứa nước. Hơi nước được đưa vào làm quay tua bin máy phát điện.
3.6. Phản ứng nhiệt hạch:
- Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn.
- Là phản ứng tỏa năng lượng, tuy một phản ứng kết hợp tỏa năng lượng ít hơn một phản ứng phân hạch, nhưng tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhiều hơn.
- Phản ứng phải thực hiện ở nhiệt độ rất cao (hàng trăm triệu độ).
- Lý do: các phản ứng kết hợp rất khó xảy ra vì các hạt nhân mang điện tích dương nên chúng đẩy nhau, để chúng tiến lại gần nhau và kết hợp được thì chúng phải có một động năng rất lớn để thắng lực đẩy Culông. để có động năng rất lớn thì phải có một nhiệt độ rất cao.
- Trong thiên nhiên phản ứng nhiệt hạch xảy ra trên các vì sao, chẵng hạn trong lòng Mặt Trời. 
- Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được, ví dụ sự nổ của bom khinh khí (bom H)[1]; [3]
4.Các dạng bài tập về hạt nhân nguyên tử.
4.1. Bài tập về cấu tạo hạt nhân:
Câu 1 : Hạt nhânnguyên tử được cấu tạo từ 
A. các êlectron	B. các prôtôn
C. các nơtrơn	D. các nuclôn
HD: Đáp án D
Câu 2 : Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn là
	A. êlectron và prôtônB. êlectron và nơtron.
 C. êlectron, prôtôn và nơtron.D. prôtôn và nơtron.
HD: Đáp án D
Câu 3:Các đồng vị của cùng một nguyên tố thì có cùng
A. khối lượng nguyên tử